定时器和多线程

女爷i 2022-05-15 08:24 247阅读 0赞

# 定时器和多线程 #

## 1、任务简介 ##

本文分享的是杜老师《工程训练》任务2.3中的普通任务，通过该任务我们可以初步学习Java中定时器与多线程的相关知识，该任务我是在5月完成的，但是一直未将该部分任务上传，故今天对该部分任务的学习进行叙述，详细的思路和代码在下文中进行分享。

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## 2、基本任务和代码 ##

### （1）任务1 ###

1）任务内容  
完成一个java application应用程序，使用定时器编程，在实时显示当前时间，每1秒时钟内容更新一次。

2）任务代码  
我首先需要了解java定时器的作用，在应用开发中，经常需要一些周期性的操作，比如每5分钟执行某一操作等，对于这样的操作最方便、高效的实现方式就是使用java.util.Timer工具类，即使用java定时器，其中Timer有两个核心的属性，一个是TaskQueue对象，用于存储任务队列，一个是TimerThread，用于执行队列中的任务；

要运行一个定时任务，最基本的步骤如下：首先建立一个要执行的任务TimerTask，然后创建一个Timer实例，通过Timer提供的schedule()方法，将 TimerTask加入到定时器Timer中，同时设置执行的规则即可，当程序执行了Timer初始化代码后，Timer定时任务就会按照设置去执行；

对于Timer中的schedule()方法及其语句的详解如下图所示：  
![这里写图片描述][70]

对于系统当前时间的定义方法在任务1.3中已经学习过了，可以借鉴任务1.3的格式来定义当前的系统时间，在对Timer方法进行了简单的学习之后，我准备使用Myeclipse编写程序来实现任务所要求的功能，代码如下：

//每1S刷新显示当前系统时间
    import java.text.SimpleDateFormat;//导入java.text包下的SimpleDateFormat类
    import java.util.Date;
    import java.util.Timer;
    import java.util.TimerTask;
    //import java.util.*;//导入java.util包下的所有类
    public class Timer1 {
        //类名
        public static void main(String[] args){
       //程序主函数
            Timer time=new Timer();//创建一个Timer类的实例
            MyTask task=new MyTask();//创建一个MyTask类的实例
            time.schedule(task, 0,1000);//指定无延迟的运行，并且刷新时间为1S
        }
    }
    class MyTask extends TimerTask{
        //创建一个MyTask类继承于父类TimerTask
        public void run(){
       //run方法，里面包含需要执行的任务
            SimpleDateFormat simpleDateFormat=null;//初始化当前时间
            //获取当前时间信息，并定义其格式
            SimpleDateFormat t=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"+"  "+"HH:mm:ss");
            String a=t.format(new Date());//将当前时间信息赋给变量a
            System.out.println("当前系统时间为:"+a);//输出当前时间信息
        }
    }

3）运行结果：  
![这里写图片描述][70 1]

### （2）任务2 ###

1）任务内容  
完成一个java application应用程序，在应用程序主进程中新开一个线程，此线程进行死循环，每1秒被激活一次，激活时即在输出显示当前时间。

2）任务代码：  
在对定时器的知识进行学习之后，我们需要学习java中多线程的知识，Java 给多线程编程提供了内置的支持，一条线程指进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务，用多线程只有一个目的，那就是更好的利用CPU的资源，而每一个线程都有自己的生命周期，如下图所示：  
![这里写图片描述][70 2]  
Java 提供了三种创建线程的方法：1、通过实现 Runnable 接口；2、通过继承 Thread 类本身；3、通过 Callable 和 Future 创建线程；我本次编写程序选择使用继承Thread 类创建线程，每隔1S激活一次，并显示当前的系统时间，程序代码如下：

import java.text.SimpleDateFormat;//导入java.text包下的SimpleDateFormat类
    import java.util.Date;//导入java.util包下的Date类
    public class Timer2 {
        //类名
        public static void main(String[] args) {
       //程序主函数
            Thread t=new Thread();//创建一个新的线程
            date d=new date();//创建一个date类对象
            d.start();//开启线程
        }
    }
    class date extends Thread{
        //创建一个date类继承于父类Thread
        public void run(){
       //run方法，里面包含需要执行的任务
            while (true){
       //定义死循环
                try{
       //try代码块，当发生异常时会转到catch代码块中
                    Thread.sleep(1000);//死循环中的线程每隔一秒激活一次
                    SimpleDateFormat simpleDateFormat=null;//初始化当前时间
                    //获取当前时间信息，并定义其格式
                    SimpleDateFormat d=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"+"  "+"HH:mm:ss");
                    String a=d.format(new Date());//将当前时间信息赋给变量a
                    System.out.println("当前系统时间为:"+a);//输出当前时间信息
                }
                catch(InterruptedException e){
       //当try代码块有异常时转到catch代码块
                }
            }
        }
    }

3）运行结果  
![这里写图片描述][70 3]

### （3）任务3 ###

1）任务内容  
完成一个java application应用程序，此应用程序公共类有一个double型类属性（变量）x，初始值为0；在应用程序主进程中新开两个线程，这两个线程都进行死循环；第1个线程每隔300ms激活一次，令类属性x自加1.0并输出显示；第2个线程每隔400ms激活一次，令类属性x自加0.1并输出显示。

2）任务代码  
前一个步骤中只使用了一个线程来执行任务，而在本步骤中需要创建两个线程来同时执行任务，故真正需要使用到多线程的知识，分别对两个线程进行定时，并在每次激活后对x进行输出，并且在指定时间间隔后输出一次x的值；

对于该程序中的两个线程我需要分别通过Runnable接口来创建，并使它们在规定的激活间隔后轮流对x进行加法操作，并在每次操作后都要输出x的值，其中需要使用语句Thread a=new Thread(new AThread());来分别创建新的线程类，程序代码如下所示：

public class Timer3{
        //类名
       static double x=0; //定义一个浮点型变量并赋值
       public static void main(String[] args){
       //程序主函数
           Thread a=new Thread(new AThread());//建立一个新的线程的对象，这里只能引用静态的方法
           Thread b=new Thread(new BThread());//建立一个新的线程的对象，这里只能引用静态的方法
           System.out.println("初值："+x);//输出浮点型变量x的初值
           a.start();//开启线程a
           b.start();//开启线程b
           }
    public static class AThread implements Runnable{
        //通过实现Runnable接口来创建线程类
        public void run(){
       //run方法，里面包含需要执行的任务
            try{
       //try代码块，当发生异常时会转到catch代码块中
                while(true){
       //定义死循环
                    Thread.sleep(300);//死循环中的线程每300ms激活一次
                    x+=1;//x=x+1
                    System.out.println("线程1:"+x);//在控制台输出x
                    }
                }
            catch(InterruptedException e){}//当try代码块有异常时转到catch代码块
            }
        }
    public static class BThread implements Runnable{
        //通过实现Runnable接口来创建线程类
        public void run(){
       //run方法，里面包含需要执行的任务
            try{
       //try代码块，当发生异常时会转到catch代码块中
                while(true){
       //定义死循环
                    Thread.sleep(400);//死循环中的线程每400ms激活一次
                    x+=0.1;//x=x+0.1
                    System.out.println("线程2:"+x);//在控制台输出x
                    }
                }
            catch(InterruptedException e){}//当try代码块有异常时转到catch代码块
            }
        }
    }

3）运行结果  
![这里写图片描述][70 4]

## 3、总结 ##

本博客简单介绍了Java中定时器和多线程编程的一些例子，大家可以在普通任务的基础上尝试进行挑战任务，特别是将普通任务3修改为挑战任务1，对于本文程序中的不足之处恳请大家指正。

[70]: /images/20220515/92b73e9eff194565b90435c2bb696691.png
[70 1]: /images/20220515/da8f39f9520b43cbb2d87e2118dc27b1.png
[70 2]: /images/20220515/2208ca50165b463fbd9f8ca1369ecae7.png
[70 3]: /images/20220515/7df6661832c341fca85816c4f9a28bce.png
[70 4]: /images/20220515/447e930550aa468caf688d77a53342a5.png